`ckd_sub` — 오버플로를 검사하는 뺄셈 매크로

ckd_sub — 오버플로를 검사하는 뺄셈 매크로 (C23)

뺄셈도 더할 때만큼이나 오버플로가 날 수 있어요. 특히 음수와 양수를 섞어 빼다 보면 결과가 타입의 최솟값을 넘어서는 언더플로(underflow)가 나기 쉽죠. C23의 ckd_sub는 뺄셈을 수행하면서 넘침이 났는지를 알려 주는 검사(check) 연산 매크로예요.

출처: cppreference — ckd_sub

본문

ckd_sub는 뺄셈 x - y를 계산하고 결과를 *result에 저장해요.

문법

<stdckdint.h>(C23)에 매크로로 정의됩니다.

#include <stdckdint.h>

#define ckd_sub(result, a, b)   /* implementation-defined */

노출 인터페이스는 이렇게 생겼어요.

bool ckd_sub( type1 *result, type2 a, type3 b );

설명

뺄셈은 두 피연산자가 무한한 범위를 가진 부호 있는 정수 타입으로 표현된 것처럼 수행되고, 결과는 그 정수 타입에서 type1로 변환돼요. *result에 할당된 값이 연산의 수학적 결과를 올바르게 표현하면 false를 돌려주고, 그렇지 않으면 true를 돌려줍니다. 이때 *result에 할당된 값은 수학적 결과를 *result의 폭에 맞춰 감싼(wrapped around) 값이에요.

매개변수

반환값

*result에 할당된 값이 뺄셈의 수학적 결과를 올바르게 표현하면 false, 그렇지 않으면 true.

주의

type2와 type3는 "plain" char, bool, 비트 정밀 정수 타입, 열거형을 제외한 어떤 정수 타입이든 될 수 있고, 서로 같아도 돼요. *result는 "plain" char, bool, 비트 정밀 정수 타입, 열거형을 제외한 어떤 정수 타입의 수정 가능한 lvalue여야 합니다.

type2나 type3가 적절한 정수 타입이 아니거나, *result가 적절한 정수 타입의 수정 가능한 lvalue가 아니면 진단 메시지를 내도록 권장돼요.

예시

결과 타입의 폭에 따라 언더플로가 감지되는지를 보여 주는 예시예요.

#include <limits.h>
#include <stdckdint.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    int16_t result1;
    constexpr int8_t  x1 = -2;
    constexpr int16_t y1 = 1;
    const bool underflow1 = ckd_sub(&result1, x1, y1);
    printf("%i - %i == %i (%s)\n", x1, y1, result1, underflow1 ? "Underflow" : "OK");

    int16_t result2;
    constexpr int8_t  x2 = -2;
    constexpr int16_t y2 = INT16_MAX;
    const bool underflow2 = ckd_sub(&result2, x2, y2);
    printf("%i - %i == %i (%s)\n", x2, y2, result2, underflow2 ? "Underflow" : "OK");

    int32_t result3;
    constexpr int8_t  x3 = -2;
    constexpr int16_t y3 = INT16_MAX;
    const bool underflow3 = ckd_sub(&result3, x3, y3);
    printf("%i - %i == %i (%s)\n", x3, y3, result3, underflow3 ? "Underflow" : "OK");
}

출력:

-2 - 1 == -3 (OK)
-2 - 32767 == 32767 (Underflow)
-2 - 32767 == -32769 (OK)

-2 - 32767 = -32769는 int16_t의 범위(-32768~32767)를 넘어서 32767로 감기고 언더플로가 보고돼요. 같은 계산을 int32_t에 담으면 충분히 들어가서 -32769 (OK)가 나오죠. 이렇게 결과를 담을 타입의 폭이 오버플로(언더플로) 판정을 결정합니다.

더 알아보기

• ckd_add — 검사되는 덧셈 매크로 (C23).
• ckd_mul — 검사되는 곱셈 매크로 (C23).
• cppreference의 ckd_sub 원문에서 표준 항목별 세부 규칙을 더 확인할 수 있어요.